炼钢设备及车间设计复习资料

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复习资料

一名词解释:

1公称容量:炼钢炉役期的平均值出来钢量。

2炉容比:转炉有效容积与公称容量之比,vt/g。vt是炉帽,炉身,熔池三个内腔容积之和。g就是公称容量。

3未燃法:

4浇筑周期:即为浇筑时间和准备工作时间。

5工作拉速:是指连铸生产操作中能顺利浇注,保证铸坯质量相对稳定的平均拉速。

6冶金长度:不带液芯矫直的条件是指结晶器钢液面至拉矫机第一对拉矫辊中心

的长度;拎液芯的矫直条件下就是指结晶器钢液面至扎矫机最后一对扎矫辊中心的长度。

7液芯长度:即液相深度是指从结晶器液面到铸坯全部凝固点的长度。8uhp:超高功率是指额定功率水平大于700千伏每小时的功率9收得率:合格的铸坯量与浇注的钢水量之比。

10全湿法除尘:烟气步入第一级净化设备就立即与水碰面

11.半干半湿法:烟气进入次一级净化设备才与水相遇,称为半干半湿法除尘系

复;

12.全干法:在净化过程中烟气完全不与水相遇,叫全干法除尘系统;

二填空题:

1转炉由炉帽、炉身、炉底三部分组成,按熔池形状可分为筒球型、锥球型、截锥形。

1.车间工艺设计的主要任务:确定工艺流程、选定工艺设备、解决工艺布置;

2.转炉炉型:筒球型、锥球型、截锥型;

3.转炉炉型部位:炉帽、炉身、炉底;

4.炼钢顶底复吹的种类:加强炼钢型、减少废钢型、强化烘烤型;

5.炼钢的氧流量的计算公式:q=gw/t;

6.喷枪出口马赫数:多采用2.0左右;在总管氧压容许的情况下,也存有采用2.2~2.3;

7.收缩段的收缩角:8°~12°(半锥角α为4°~6°)

8.氧枪枪身中心管管径公式:f1=q0/vo;

9.电炉熔池形状为:锥球型;炉坡倾角为:45°;10.熔池深度d与深度h的比值d/h 值在5左右;11.转炉出钢形式:偏心度出钢(ebt)

12.钢水真空处置的处置方法:rh、vd、dh;13.真空吹起氧脱碳的方法:vad、vod

14.钢水的加热调温:具有电弧加热功能的lf、vad、asea―skf和化学法加热的

cas

15.钢包喷粉:tn法、sl法;

16.连铸机根据外形可以分成:立式连铸机、公弯式连铸机、弧形连铸机、椭圆形

连铸机、水平式连铸机;

17.结晶器的结构分成:铜内壁、外壳和冷却水水缝三个部分;18.炼钢车间主厂房分成原料横跨、炉子横跨和浇筑横跨三个跨间;

19.容量小于100t的转炉可采用混铁炉供应铁水;混铁炉布置的三种方式:独立

的混铁炉车间、主厂房内设单独的混铁炉横跨、所建主厂房内原料横跨的另一端;

20.钢包与中间包钢流控制系统分为塞棒水口和滑动水口;滑动水口分为:往复

式滑动水口、挂板式滑动水口、旋转式滑动水口;

21.转炉炉口附近烟气的处理方法:全燃烧法、半燃烧法和未燃法;22.转炉烟气净化方法:全湿法、半干半湿法和全干法;

23.炼钢除尘设备:除尘器(旋风除尘器、平面旋风除尘器、文氏管及除尘器、静

电除尘器和布袋除尘器)、脱水器(重力脱水器、弯头脱水器、平面旋风脱水器、挡板脱水器和丝网脱水器)

三猜谜:

1,结晶器的主要参数有哪些,何为振动参数及其应用的意义。答主要参数有:结晶器的断面尺寸、长度、锥度、水缝面积。振动参数:是指振幅a和频率f。

意义:振幅a大,结晶器内钢液面波动大,浇筑时易于控制,增加坯

壳拉裂危险;频率高,铸坯处于较大的动态中,有利于脱模,且铸坯表面振痕深度减小。现广泛采用高频率小振幅的振动模式。

2,新型的uhp电弧炉存有哪些节能环保措施?

答:措施:1通过缩短每炉钢中的非通电时间,提高生产效率,改善技术经济指

标;

2通过改进电路,改善电弧特性,稳定电弧,增强电弧对钢水的搅动

力,提升热效率,延长炼钢时间,从而减少电耗与电极消耗;

3用氧气、燃料等一次能源代替电能;

4用电炉排泄的高温废气预演废钢,废旧废气中的物理热和化学热5提升配料碳与使用炉内废气中的co后冷却技术,以提升化学能的

比例来降低电能消耗;

6使用铁水热装技术,以提升电炉物理热和化学热,从而减少电耗。3,danarc电弧炉的特点?

答:除了采用高阻抗技术以外,还在电弧炉的炉底设置碳氧风口,在炉壁上设置

氧冷却嘴与氧枪,以炭、燃料(油或燃气)、氧等一次能源去替代部分电能,并使炉气中的co在炉内后冷却,提升热效率,减少电耗。4,连铸车间的平面布置的形式?分别存有什么特点?

答:1横向布置,特点:钢包运输距离短,物料流程合理,不同的作业分散在多

个横跨区内,各个操作方式互不阻碍。

2纵向布置,特点:钢水调度比较方便。

3紧邻轧钢车间布置,特点:可以获得高温铸坯。5,直观了解og法净化系统,及其特点。请问:了解见到书169页,特点如下:

净化系统设备紧凑;设备装备水平高;节约用水量显著;烟气净化效率高;系统安全装置完善;实现了煤气,蒸汽,烟尘的综合利用。6,电弧炉车间的基本组成?炉子容量与座数的确定?

请问:(1)主生产系统,顺利完成配料、选矿、提炼、浇筑与钢锭(坯)黑髯鼠等工艺流程上的主要工序;

(2)辅助生产系统,为保障主生产系统顺利进行,完成原材料与备品备件的存储、炉衬和炉盖耐火材料的修砌炉渣处理以及其他辅助工序;见书150页和151页7转炉原料跨间布置的形式?

请问:1容量大于100t炼钢可以使用混铁炉供应铁水,混铁炉布置的三种形式:1)单一制的混铁炉间,2)主厂房内设单独的混铁炉横跨,3)所建主厂房内原料横跨的一端。

2对于大于100t的转炉应优先采用混铁车(鱼雷式铁水车),这个应设铁水倒罐站。

8废钢供应的布置方式?

答:1在原料跨的一端设废钢工段,废钢用火车或汽车运入,用电磁盘吊车装入废钢料斗,称量后待用;

2当重新加入炼钢的废钢量小时(大型炼钢厂),在原料横跨一端的外侧另建废钢间(通常旋转轴原料横跨),在废钢间内加工处置后的废钢放入车箱称量后,都地面或高架台车送来入原料横跨姜味。

9顶底复吹转炉相对于顶吹转炉有啥特点?目前常用的供气元件有哪些?答:特点:

1)兼具NaCO易于控制成渣的过程和底吹起可以减小熔池烘烤强度的优点,同

时可以节能降耗,扩大品种,提高产品质量。

2)吹炼的稳定和飞溅程度强于NaCO炼钢,而不及底吹起炼钢。故炉子的低阔

比略小于顶吹确大于底吹,即略呈矮胖型。

3)炉底通常为平底,以便于设置喷口,所以熔池常为封盖锥形。

4)熔池深度主要取决于底部喷口直径和供气压力,同时兼顾顶吹氧流的穿

皱深度,力求维持吹炼稳定。

供气元件:透气砖,喷嘴(单管式,套管式,实心环缝式)和类环缝管式喷嘴

炼钢厂设计复习资料

第一章节 1.钢铁联合企业:一般包括炼铁,炼钢,轧钢三个主要生产部门,以及为它们服务的各种辅助生产部门和机构。2.产品大纲:设计炼钢厂时首先应该定制产品大纲,详细地列出所有要的熔炼的钢种,各钢种具有代表性的若干钢号;各钢号的产量及在总产量中据占的比例:各钢号铸坯的断面形状与尺寸及定尺寸长度等。 第二章节 1.转炉由炉帽,炉身,炉底三部分组成。 2.转炉炉型;是指由炉帽,炉身,炉底三部分组成的炉衬内部空间的几何形状。 3.转炉炉型的分类:筒球型,锥球型,截锥型。他们各自的特点及选择要求。 合理炉型的要求: ( 1 )要满足炼钢的物理化学反应和流体力学的要求,使熔池有强烈而均匀的搅拌 ( 2 )符合炉衬被侵蚀的形状以利于提高炉龄; ( 3 )减轻喷溅和炉口结渣,改善劳动条件; ( 4 )炉壳易于制造,炉衬的砌筑和维修方便。 筒球型 优点:炉型简单,砌筑方便,炉壳制造容易。与相同吨位其他两种炉型的转炉相比,它有较大的直径,有利于反应的进行。一般大、中型转炉可选用这种炉型。我国鞍钢150t转炉、攀钢120t转炉等。 锥球型 与相同吨位的筒球型相比,锥球型熔池加深了,有利于保护炉底。其内型更适合于钢水的运动,利于物理化学反应。在同样熔池深度情况下,如底部尺寸适当,熔池直径会比筒球型大些,反应面积有所增加,有利于脱除P、S。我国大型转炉均采用这种炉型,如宝钢300t转炉、首钢210t转炉均为锥球型。 截锥型 结构简单,熔池为平底,易于砌筑。在一定的反应面积下可保证熔池深度,适用于小型转炉,我国过去已建成的30t 以下的小转炉应用较多。冶金部技术规定中提出:公称吨位不大于100t的转炉可采用截锥型活炉底。国外和少有这种炉型。 4.出钢口尺寸过大,出钢时间过短,难以控制下渣,且钢包内钢液静压力增长过快,脱氧产物不易上浮。 出钢口尺寸过小,出钢时间过长,钢液容易二次氧化和吸气,散热也大。 5.公称容量:转炉炉役期的平均出钢量。 6.有效容积:是炉帽,炉身,炉底三个内腔容积之和。 7.转炉炉型的发展趋势:细高型向矮胖型发展。 高经比:系指转炉炉壳总高H总与炉壳外经D壳之比值。 8.炉容比:系指转炉有效容积Vt与公称容量G之间的比值。 9.通常炉衬由永久层,填充层,工作层组成。 填充层的作用:一是减轻炉衬受热膨胀时对炉壳产生挤压。二是便于拆除工作层。 组成材料:一般用焦油镁砂捣打而成。 转炉炉衬修砌方法:上修法,下修法。 10.炉壳通常由炉帽,炉身和炉底三部分组成。 炉帽为什么采用水冷炉口:由于炉帽,特别是炉口受高温作用易变形,所以普采用水冷炉口。 分类及各类的优缺点:(!)一种由钢板焊成的水箱,这种制作方便,但容易烧穿。(2)把蛇形钢管埋铸在铸铁的炉口圈内,这种制作难度大,但使用安全。 11.炉壳的炉底有球冠型和截锥形两种,前者的制作和内衬砌筑较后者复杂,但强度优于后者,所以多用于大型转炉。12.炉底部分与炉身的联接分为固定式与可拆式两种。 13.转炉的倾动机构 工作特点:l)减速比大。2)倾动力矩大。3)启动、制动颇繁,承受的动载荷较大。4)工作环境:高温、多渣尘。 对倾动机构的要求:(1)能进行±360°转动,(2)能平稳又准确地停在任一倾角位置上。(3)要与氧枪、副枪、炉下钢包车、烟罩等设备联锁。(4)倾动机构的运转必须安全可靠,有应急备用能力。(5)能适应一定的载荷变化和结构变形;应具有减缓动载荷和冲击载荷的性能。(6)结构紧凑,重量轻,机械效率高,安装、维修方便。 分类;有底倾和侧倾。 构成:马达,一级减速器,二级减速器。 14.最佳耳轴位置的确定。 安全性:转炉在任何倾角下均能自动回复零位(竖直工作位),即:耳轴位置在转炉重心上方。 经济性:最大程度节省转炉转动所需倾动力,即:耳轴位置尽量靠近转炉重心。

炼钢复习

溅渣护炉:利用高速氮气射流冲击熔渣液面,将MgO饱和的高碱度炉渣喷溅涂敷在炉衬表面,形成一层具有一定耐火度的溅渣层。 溅渣层的分熔现象:随着温度的升高,溅渣层中的低熔点相(主要是FeO成分)先行熔化,并缓慢从溅渣层中分离流出,使溅渣层厚度减薄,岩相组成中高熔点相比例升高。当熔池温度达到1600~1650℃时,炉壁上未熔残留的炉渣仍处于固体状态。 氧化期:电弧炉采用传统炼钢工艺,当废钢完全熔化,并达到氧化温度,磷脱除70%以上时便进入氧化期,脱碳升温、去磷、脱气和去夹杂,到扒完氧化渣止 二次燃烧:通过控制氧枪向炉内喷吹氧气,使炉内CO气体进一步氧化生成CO2气体并放出化学潜热,随后热量被废钢或熔池有效吸收。 二填空1)碳含量小于 2.11 %称之钢,它的熔点在1450-1500 ℃,生铁在1100-1200 ℃。 固体纯铁密度为 7880 kg/m3,1550℃时液态的密度为7040 kg/m3。纯铁的熔点约为1538℃。 纯铁液1600℃时粘度为0.0005 Pa?s。钢液的粘度比正常熔渣的要小得多(小10倍),1600℃时其值在 0.002~0.003 Pa?s;影响钢液黏度因素主要是温度和成分。同一温度下,高碳钢的流动性比低碳钢钢液的好。钢液中非金属夹杂物含量增加,钢液黏度增加,流动性变差。3)LD表示顶吹氧气转炉。 BOF的英文全称是Basic Oxygen Furnace 。 提高Mn/S可提高钢的热延展 性。 转炉脱硫有炉渣脱硫、气 化脱硫两种方式,其中炉渣脱 硫占总脱硫量的 90% ,气化渣 脱硫占总脱硫量的 10% 。 铁水在温度低和碳饱和的条 件下f s很大,有良好的脱硫 条件。高氧化性不利于转炉渣 脱硫。 5)钢中__磷___高时,易发生冷 脆现象。铁水脱磷前必须脱 Si。 炼钢炉渣脱磷方式有氧化 法、还原法两种方式,其中 常用的是氧化法;一般来说, 转炉炼钢如果没有氧化条件是 不能脱磷的。钙在还原条件下脱 磷,其脱磷产物是Ca3P2 。 转炉炼钢脱硫率一般为 20-30 % 左右,脱磷率一般为 90 %左右, 转炉的脱硫率要低于脱磷率。 6)1600℃氢在纯铁液中的极限 溶解度为 27×10-4 %。 钢中[H]在小孔隙中的压力和 组织应力的综合力超过钢的强 度,则会产生白点。 钢液中氢含量主要取决于炉 气中水蒸汽的分压,并且已脱氧 钢液比未脱氧钢液更容易吸收 氢。 在电弧炉炼钢氧化期能降低 钢中气体。 8)一般用钢中的 T[O]表示钢的 洁净度。 9)测定石灰活性度的主要方法 有:温升法、盐酸滴定法。 钢液凝固过程中析出的夹杂物 为_ 三次_夹杂。 当熔池中[C]_ a <0.04%_时, 溶解在钢中的氧量大于碳的 氧化耗氧量。 14)国内外转炉装入方式主要有 定量、定深、分阶段定量装 入制度三种。一般大型转炉采用 定量装入方式,小型转炉采用 分阶段定量装入方式较合适。 通常转炉炉容比在0.7-1.05 之间。转炉炉容比设计过小, 易发生喷溅现象。 16当铁水P或S含量高时,或者 冶炼取向硅钢(低锰钢、不含锰 的钢)时,转炉的造渣制度采用 方式双渣操作。 转炉炼钢过程中通过枪位、加矿 量可以调整炉渣中的氧化铁含 量。即将喷溅时,应降低枪位; 将返干时,应提高枪位。 17)转炉炼钢终点碳含量控制方 法主要有:拉碳法、增碳法。 18)炉内溅渣有气流喷射溅渣 和浪涌溅渣两种机制,其中 浪涌溅渣主要发生在转炉下 部。 转炉内溅渣以浪涌溅渣机制 为主,约占溅渣总量的 50%~ 70% 。 影响复吹转炉溅渣护炉因素的 先后顺序是顶吹气体流量、枪 位、留渣量、底吹气体流量。 19)顶底复合吹炼的底吹气源主 要有 N2、 Ar 、 O2、 CO2和 空气。国内转炉底吹气体广泛 采用 N2/Ar 。 20)转炉炼钢静态控制模型主要 有:理论模型、统计分析模 型、增量模型。 转炉炼钢动态控制主要有吹炼

冶金机械(钢铁冶金设备)复习资料

第一章 高炉生产总的要求:高产、优质、低耗、长寿. 提高高炉生产经济技术指标的途径①精料.②综合鼓风③高压操作.高压操作是改善高炉冶炼过程的有效措施,可以延长煤气在炉内的停留时间、提高产量、降低焦比,同时可以减少炉尘吹出量④电子计算机的控制⑤高炉大型化. 第二章 供料设备:高炉生产中,料仓上下所有的设备 给料机两种形式:电磁式、电动机式. 振动筛分类:运动轨迹分:平面圆周运动轨迹、定向直线运动轨迹.调谐值:近共振点工作、远离共振点工作. 对高炉供料设备的要求:①供料系统应适应多品种的要求.②生产率要大,能满足高炉生产日益增长所需的矿石和焦炭的数量③原料称量准确,维持装料的稳定,这是操作稳定的一个重要因素④在运输过程中,对原料的破碎要少;在组成料批时,对供应原料要进行最后过筛⑤设备力求简单、耐磨,便于操作和检修,使用寿命长. 供料系统:料车上料系统、皮带上料机上料系统两种不同的形式. 称量漏斗:分为杠杆式称量漏斗和电子式称量漏斗振动给料机:电磁式和电动机式两种形式. 电动机式振动给料机优点:更换激振器方便、振动方向角容易调整、特别是激励可根据振幅需要进行无级调整. 概率筛也是一种振动筛,但其工作原理与惯用的振动筛完全不同 最常用的上料设备:斜桥料车上料机、带式上料机. 第三章 料车的车轮装置有转轴式和心轴式两种. 液力联轴器的作用:①过载保护②减少启动时的冲击与振动③与鼠笼型电动机连用,可提高鼠笼电动机的启动能力④在多台电动机传动链中,可均衡各电动机的负载.分类:分为标准型、安全型和可调型三种.可调型液力联轴器调节充液量的方法有:出口调节式、进口调节式、进出口调节式 带式上料机和料车上料机比较具有特点:①工艺布置合理.料仓离高炉远,使高炉周围空间自由度大,有利于高炉炉前布量多个出铁口②上料能力强.满足了高炉大型化以后大批量的上料要求②上料均匀,对炉料的破碎作用较小④设备简单、投资较小⑤工作可靠、维护方便、动力消耗少,便于自动化操作.但是带式运输机的倾角一般不超过120,水平长度在300m以上,占地面积大;必需要求冷料,热烧结矿得经冷却后才能运送.严格控制炉料,不允许夹带金属物,以防止造成皮带被刮伤和纵向撕裂的事故. 第四章:炉顶装料设备 炉顶装料设备:分为双钟式炉顶设备和无种炉顶. 双钟式炉顶升降方式分为:料钟自由式下降、料钟强迫下降. 平衡杆按料钟下降方式分为:自由下降和强迫下降. 钢绳拉力控制器:杠杆式、菱形结构式钢绳张力控制器 探料设备分类:机械垂直,机械水平,同位素,红外线探料器. 大小钟液压驱动结构分类??? 无钟炉顶分类:按照料罐布置方式不同,可分为并罐和串罐两种基本形式.①串罐式上、下料罐是分开的,称量斗独立存在,不受外界影响,称量精度高,这对于高炉实现自动化操作是十分有利的.串级式无料钟与高炉同心,不仅减少炉料偏析,而且减少了炉料运动的撞击,减少破损,有利于煤气流的畅通和高效利用,也减少中心喉管的磨损.投资少、结构简单、事故率要低、维修量相应减少.但当一个料罐出现故障时,高炉要休风.②并罐式两个料斗装在一根大梁上,大梁的刚度必须很大;一个料罐的称量要受另一料罐装卸料的影响,称量精度难以保证.它的最大特点是当一个料罐出现故障时,另一个还可以维护生产. 无料钟炉顶部件:受料漏斗、料罐、密封阀(圈)(作用:密封阀用于料罐密封,保证高炉压力操作)、流量调节阀、中心喉管(为防止原料对中心喉管的偏磨以及减少对衬板的磨损,在叉形管的交叉处焊有一定高度的挡板这样即可在此处产生一不厚的死料层并稍微降低原料流下的速度,达到保护衬板的目的.挡板作用:控制挡板高度以免过高造成卡料或者过低收不到应有的效果)、眼镜阀(在高炉休风时,把无料钟部分与炉内隔开.即使在有轻微煤气或蒸汽的状态下,更换料斗衬板.更换各种阀、中心喉管及其他部件,都能确保安全作业)、布料器 高炉合理布料的意义和要求:从炉顶加入炉料不只是一个简单的补充炉料的工作,因为炉料加入后的分布情况影响着煤气与炉料间相对运动或煤气流分布.如果上升煤气和下降炉料接触好,煤气的化学能和热能得到充分别用.炉料得到充分预热和还原,此时高炉能获得很好的生产技术经济指标.煤气流的分布情况取决于料柱的透气性,如果炉料分布不均,则煤气流自动地从孔隙较大的大块炉料集中处通过,煤气的热能和化学能就不能得到充分利用,这样不但影响高炉的冶炼技术经济指标,而且会造成高炉不顺行,产生悬料、塌料、管道和结瘤等事故. *无料钟炉顶优点:①布料灵活.②布料与密封分开,用两层密封阀代替原有料钟密封,可提高炉顶压力③炉顶结构简化,炉顶设备质量减轻,炉顶总高度降低,使整个炉顶设备总投资减少,维修方便. a.环形布料b.自动螺旋布料c定点布料d.扇形布料怎样实现 第五章:炉前设备 开铁口机分类:钻孔式开口机,冲钻式开铁口机 堵铁口机分类:电动泥炮,液压泥炮 堵渣口机分类:按驱动方式分为气动,电动,液动.国内使用较多为连杆式和折叠式. 电动泥炮组成:打泥机构、压紧机构、回转机构和锁紧机构. 打开出铁口方法有:①用钻头钻到赤热层后退出,然后用人工气锤或氧气打开或烧穿赤热层②用钻杆送进机构,一直把铁口钻通,然后快速退回.③采用具有双杆的开口机,先用一钻孔杆钻到赤热的硬层,然后用另一根捅口杆把铁口打开,以防止钻头被铁水烧坏.④在泥炮堵完泥后,立即用钻头钻到一定深度,然后换上捅杆捅开口,捅杆留在铁口不动,待下次出铁时,由开口机将捅杆拔出. 开口机按动作原理可分为:钻孔式开口机、冲钻式开口机.都应满足列条件:①开孔的钻头应在出铁口中开出具有一定倾斜角度的直线孔道小于100mm.②在开铁口时,不应破坏覆盖在铁口区域炉缸内壁上的耐火泥.③开铁口的一切工序都应机械化,井能进行远距离操纵,保证操纵工人的安全.④开口机尺寸应尽可能小,并在开完铁口后远离铁口. 设置泥炮时应满足下列要求:①有足够的一次吐泥量.除填充被铁、渣水冲大了的铁口通道外,还必须保证有足够的炮泥挤入铁口内.在炉内压力的作用下,这些炮泥扩张成蘑菇状贴于炉缸内壁上.起修补炉衬的作用②有一定的吐泥速度.吐泥过快,使炮泥挤入炉内焦炭中,形不成蘑菇状补层,失去修补前墙的作用.吐泥过慢,容易使炮泥在进入铁口通道过程中失去塑性,增加堵泥阻力,炉缸前墙也得不到修补③有足够的吐泥压力.可以克服铁口通道的摩擦阻力、炮泥内摩擦阻力、炉内焦炭阻力等④操作安全可靠,可以远距离控制.由于高炉大型化并采用了高 压操作,出铁后炉内喷出大量的渣铁水,所以要求堵 口机一次堵口成功,并能远距离控制堵口机各个机 构的运转. ⑤炮嘴运动轨迹准确.经调试后,炮嘴一 次对准出铁口. 第六章热风炉设备与除尘设备 蓄热式热风炉的工作原理是先使煤气和助燃空气 在燃烧室燃烧,燃烧生成的高温烟气进入蓄热室将 格子砖加热,然后停止燃烧,再使风机送来的冷风通 过蓄热室,将格子砖的热量带走,冷风被加热,通过热 风围管送人高炉. 热风炉的形式:内燃式、外燃式、顶燃式 除尘设备分类?除尘方法分:干式除尘设备、湿式 除尘设备、电除尘设备.按除尘后煤气所能达到的净 化程度:粗除尘设备、半精除尘设备、精除尘设备 湿法除尘系统:在除尘系统中至少使用洗涤塔、文 氏管等用水除尘的设备. 脱水器三种形式:挡板式脱水器、重力脱水器、旋 风 第七章氧气顶吹转炉炼钢设备 主厂房各胯间的布置:一般在加料跨的两端分别布 置铁水和废钢两个工段,并布置相应的铁路线. 三吹二:在转炉跨布置三座转炉,平时两座吹炼,一 座维修.二吹一:转炉跨布置两座转炉,一座吹炼,另 一座维修. 溅渣护炉: 氧气顶吹转炉车间的主要设备按用途分为:转炉主 体设备、供氧设备、原料供应设备、出渣出钢和浇 铸系统、烟气净化和回收设备、修护机械设备、其 他辅助设备. 炉衬包括:工作层、永久层、填充层 炉壳由炉帽、炉身、炉底三部分组成 炉帽、炉身和炉底三部分的连接方式因伤炉方式不 同而异.有“死炉帽,活炉底”,“活炉帽,死炉底”等 结构形式. 什么是蠕变? 炉壳常见故障:1.炉壳裂纹2.炉壳变形3.炉壳局 部过热和烧穿 耳轴与托圈的连接方式①法兰螺栓连接.②静配合 连接.③耳轴与托圈直接焊接. 炉体与托环连接装置基本形式:支撑夹持器、吊挂 式连接装置. 吹氧装置由:氧枪、氧枪升降机构、换枪机构组成 按孔型喷头分为拉瓦尔型、直筒型和螺旋型;按孔数 分为单孔和多孔喷头 喷头:分为锻造和铸造两种类型.按孔型喷头分为拉 瓦尔型、直筒型和螺旋型;按孔数分为单孔和多孔喷 头 铁水供应设备特点: 混铁炉供应铁水的工艺流程:高炉—铁水罐车—混 铁炉—铁水罐—称量—装炉 散状料主要有造渣剂和冷却剂 可逆活动胶带运输机配料??? 仓料的布置形式有:独用、公用、部分公用. 通常将炉内原生的气体称为炉气,炉气出炉口后则 称为烟气 活动烟罩:闭环式(氮幕法)、敞口式(微压差法) 转炉烟气的处理方法:燃烧法和未燃法.燃烧法缺点: 是不能回收煤气;吸入空气量大,进入净化系统的烟 气量大大增加,使设备占地面积大,投资和运转费用 增加,燃烧法的烟尘粒度细小,烟气净化困难.未燃法: 烟气CO含量高,应注意防爆防毒,具有回收大量煤 气及部分热量,废气量少,整个冷却、除尘系统设备 体积小,烟尘粒度较大. 中国目前大多数转炉烟罩均采用排管形式 根据采用管子形状的不同分为:①异型排管型;②无 缝钢管密排型. 烟道冷却形式:水冷烟道、废热锅炉、汽化冷却烟道 (国内转炉均采用). 文氏管:按喉口有无送流水膜可分为:溢流文氏管、 无溢流文氏管两类,按喉口有无调节装置又可分为: 可调文氏管、定径文氏管两种. 溢流文氏管作用:a降温b粗除尘 脱水器根据方式不同:重力式、撞击式、离心式. 煤气柜作用:贮存、稳压、混合. 全湿法“双文”净化系统的流程:转炉烟气-活动烟 罩、固定烟罩-汽化冷却烟道-溢流定径文氏管-重力 挡板脱水器-可调喉口文氏管-喷淋箱-复挡脱水器- 抽风机-三通切换阀-水封逆止阀-煤气柜优点: ①净化效率较高,煤气质量能达到作为燃料和化工 原料的要求.②采用汽化冷却烟道能节约大量冷却 水,并回收烟气物理热生产蒸汽.缺点:系统总阻损较 高,需使用高速风机,除电耗较高外,其叶轮磨损也较 快,另外自控系统和仪表精度要求高,操作管理比较 复杂. 第八章: 电炉的形式有电弧炉、感应炉、电阻炉、矿热炉、 等离子炉 电弧炉炼钢始于1878年,第一座电弧炉是由德国西 门子制造的,为单相间接电弧炉. 炉底出钢装置优点:炉子倾角小、倾动机构和炉子基 础等可简化;水冷电缆短,提高了电效率;钢流集中、 流程短、出钢时间短、钢水降温小、减少钢水含氮 量、缩短了冶炼周期. 电极升降机构包括横臂、立柱、升降液压缸(或直 流电动机等).类型:固定立柱式、活动立柱式 根据装料时炉盖体相对移动的方式不同,炉顶装料 可分为炉盖旋转式、炉体开出式和炉盖开出式三种 形式,现在国外和国内新建的电弧炉普遍采用旋转 式. 根据旋转式电炉炉盖提升旋转机构安装位置不同 分为基础分开式、整体基础式(共平台式)、炉壳连 接式,整天基础式 第九章 连续铸钢优越性:简化了生产加工过程,节约了投资; 提高了金属收得率;减低金属损耗;节约能源,降低生 产成本;提高铸坯质量 连铸特点:生产工艺流程简单,耐火材料的消耗低, 钢材的收的率高,成本低,生产自动化程度高. 连铸机的类型:立式、立弯式、弧形、椭圆形和水 平式. 连续铸钢及设备组成:1-盛钢筒,2-中间罐;3-振动机 构,4-偏心轮,5-结晶器,6二次冷却夹棍,7-铸坯中未 凝固钢水,8-拉坯矫直机,9-切割机;10-铸坯;11-辊道 工艺过程:由炼钢炉炼出的合格钢水,经盛钢桶运送 到连铸机上,通过中间罐注入强制水冷的结晶器内. 结晶器是一特殊的无底水冷铸锭模,在浇铸之前先 装上引锭杆作为结晶器的活底.注入结晶器的钢水 表层急速冷却凝结成形,且铸坯的前部与引锭头凝 结在一起.引锭头由引锭杆通过拉坯矫直机的拉辊 牵引,以一定速度把形成坯壳的铸坯拉出结晶器外. 为防止初凝的薄坯壳与结晶器壁黏结撕裂而混钢, 在浇铸过程中,既要对结晶器内壁进行润滑,又要通 过结晶器振动机构使其上下往复振动.铸坯出结晶 器进入二次冷却区,内心还是液体状态,应进一步喷 水冷却,直到完全凝固.二冷区的夹辊除引导铸坯外, 还可以防止铸坯在内部钢水静压力作用下产生“鼓 肚”变形.铸坯出二冷区后经拉坯矫直机将弧形铸坯 矫成直坯,同时使引锭头与铸坯分离.完全凝固的直 坯由切割设备切成定尺,经运输辊道进入后步工序. 弧形连铸机主要参数:铸坯形状尺寸、拉坯速度、 铸机弯曲半径、冶金长度、铸机流数及生产能力 冶金长度:当δ=H/2时,铸坯全部凝固(H为铸坯 厚度),此时之长度用Le表示 第十章 浇铸设备:包括钢包和钢包运载装置、中间罐和中间 罐小车 钢包回转台:现代连铸中应用最普通的运载和承托 钢包进行浇铸的设备,通常设置于钢水接收跨与浇 铸跨铸列之间用钢水接收跨一侧的起重机将钢包 放在回转台上,通过回转台回转,使钢包停在中间包 上方供给其钢水. 钢包回转台工作特点:重载、偏载、冲击、高温. 流动水口依滑板活动方式不同有插入式、往复式、 旋转式滑动水口三种 保护渣的作用:a结晶器内钢水上表面与空气隔离b 吸收钢水中夹杂物c控制机壳与结晶器壁的传热d 润滑 第十一章 弯月面?弯月区? 副滑动:震动装置工作时结晶器的下降速度稍高于 铸坯的拉坯速度即为副滑动 结晶器基本要求:①结晶器内壁应具有良好的导热 性和耐磨性②结晶器应具有一定的刚度,以满足巨 大温差和各种力作用引起的变形,从而保证铸坯精 确的断面形状.③结晶器的结构应简单,易于制造、 装拆和调试.④结晶器的质量要轻,以减少振动时的 惯性力,振动平稳可靠. 结晶器类型:按其内壁形状,可分为直形及弧形等; 按铸坯规格和形状,可分为圆坯、短形坯、正方坯、 板坯及异型坯等;按其结构形式,可分为整体式、套 筒式、水平式及组合式等. 足辊作用:托住坯壳并按规定的半径导向坯壳 结晶器振动的技术要求:⑦振动的方式能有效地防 止因坯壳的黏结面造成拉漏事故.②振动参数有利 于改善铸坯表面质量,形成表面光滑的铸坯.③振动 机构能准确实现圆弧轨迹,不产生因过大的加速度 引起的冲击和摆动.④设备的制造、安装和维护方便, 便于处理事故,传动系统要有足够的安全性能. 结晶器的振动规律有:同步振动、负滑动振动、正弦 振动、非正弦振动 正弦震动特点:①结晶器下降过程中,有一小段负滑 脱阶段.可防止和消除坯壳与结晶器的粘结,有利于 脱模.②结晶器的运动速度按正弦规律变化,其加速 度必然按余弦规律变化,过渡比较平稳,冲击也小③ 由于加速度较小,可以提高振动频率,采用高频率小 振幅振动有利于消除黏结,提高脱模作用,减小铸坯 上振痕的深度④正弦振动可以通过偏心轴或曲柄 连杆机构来实现,不需要凸轮机构,制造比较容易⑤ 由于结晶器和铸坯之间没有严格的速度关系,振动 机构和拉坯机构间不需要采用速度连锁系统,因而 简化了驱动系统. 目前常用的主要是偏心轮传动的四连杆或四偏心 轴式振动机构. 结晶器的震动参数有:振幅、频率、负滑动时间. 十二章 喷嘴形式有实心或空心圆锥喷嘴及广角扁平喷嘴 二冷区内外弧冷却水量的分配,在上半段和下半段 应有所不同,上半段基本可按对称喷水.当铸坯进入 下半段时,特别是在水平段前后,喷射到内弧表面的 冷却水会在铸坯上波动、停留,而喷射到外弧表而的 冷却水会迅速流失,故在二冷区下半段,内弧喷水量 为外弧喷水量的1/2~1/3. 二次冷却有以下技术要求:①能把冷却水雾化得很 细而又有较高的喷射速度,使喷射到铸坯表面的冷 却水易于蒸发散热.②喷到铸坯上的射流覆盖面积 要大而均匀③在铸坯表面未被蒸发的冷却水聚集 的要少,停留的时间要短 气水喷嘴的优点:喷流覆盖面广、冷却能力大;铸坯 表面冷却均匀;流量调节的范围大,可以减少喷嘴数 量,因而使得冷却水管路简化;出水口径较大,不易堵 塞,对冷却水的净化要求较低. 引锭杆有大节距引锭杆、小节距引锭杆和刚性引锭 杆三种.按安装不同分为:上装和下装引锭杆 液芯矫直公式:铸坯断面系数Ws=BH2/4 压缩矫直:目的:防止铸坯在液芯弯曲或矫直时,在 凝固界面处易产生裂纹. 十三章 火焰切割机是用氧气和各种燃气的燃烧火焰来切 割铸坯.可燃气体有乙炔、丙烷、天然气和焦炉煤气 等高发热量气体. 切割嘴依预热氧气及预热燃气混合位置的不同可 以分为:①枪内混合式.②嘴内混合式.③嘴外混合 式. 摆动切割机:切方坯 同步机构:夹钳式同步机构、钩式同步机构、坐骑 式同步机构 剪切连续铸坯的机械剪切机,按其驱动动力有电动、 液压两种类型,按其与铸坯同步运动方式有摆动式、 平行移动式两种.主要特点是:剪切速度快,无金属消 耗,操作安全可靠.但设备的外形尺寸较大,投资费用 大. 第十四章 新型连铸机:主要要水平式、轮带式以及薄板坯连铸 机 材料??润滑?? 结合环作用:连接中间罐和结晶器 水平连铸机的拉坯装置,兼有拉坯和震动脱模的作 用,它的运动方式是拉—停—推的周期运动 采用轮带式连铸机有如下优越性:铸坯在结晶器内 无相对运动,结晶器不用振动,因而表面光洁无振痕, 采用铸坯热装或连铸连轧,可以减少生产工序、节约 能源、降低设备投资,提高轧机生产率和成材率;并 且轮带式连铸机高度低,能安装在高度不大的车间 里. CSP生产工艺:把薄板坯连铸机和四辊连轧机组合 的紧凑式短流程带钢生产线特点①热效率高,热损 失少.②是漏斗形结晶器.结晶器上大下小,呈垂直漏 斗形③二次冷却采用水冷④均热时间短⑤CVC技 术⑥品种与质量好 I SP生产线:在线带钢生产线优越性:①液芯铸轧② 感应加热均热炉及热带卷炉③品种扩大,质量优良 ④经济效益良好,投资省,生产成本比普通弧形连铸 大幅降低. 十五章 漏钢原因:a工艺控制方面过失导致b原材料、耐火 材料不合要求导致c操作不当d设备原因

冶金机械与设备复习题

1.炼铁机械设备应满足哪些要求? 答: (1)满足生产工艺要求。 (2)要有高度的可靠性。 (3)能延长使用寿命并易于维护。 (4)机械化、自动化程度要高。 (5)设备的定型化和标准化。 2.什么叫撇渣器? 答:撇渣器在生产上常叫砂口,是使渣铁分离的设备;利用渣铁密度的差别,使沉在下面的铁水经过砂口眼进入小井,然后上升进入铁沟,而在铁水上面的炉渣则因大闸的阻挡经砂坝流入下渣沟。小井底部有一残铁孔,在修理砂口时从此处放出小井内的积铁。 3.水冲渣有主要使用哪些方法? 答: (1)沉淀池沉渣法; (2)渣仓沉渣法(或拉萨法); (3) InBa法; 4.高炉喷粉工艺流程?其中喷吹煤粉系统包括哪些设备和装置? 答: 喷吹喷粉系统设备和装置:混合器、分配器、喷枪、喷吹罐、贮煤罐等。 5.热风炉的管道、阀门有哪些? 答:管道有:冷风管道、热风管道、混风管道、燃烧用净煤气管道和助燃风管道、倒流休风管道等。 控制燃烧系统的阀门有:燃烧阀、煤气调节阀、煤气切断阀、烟道阀等; 控制鼓风系统的阀门有:放风阀、混风阀、冷风阀、热风阀、废风阀等。 6.高炉供上料系统设备有哪些? 答:贮矿槽、贮焦槽、槽上运料设备(皮带)、矿石与焦碳的槽下筛分设备(振动筛和辊筛)、返矿和返焦运输设备(皮带)、入炉焦碳和矿石的称量设备(机械秤和电子秤)、将炉料运送至炉顶的设备(皮带和料车)。 7.高炉对鼓风机有哪些要求? 答:(1)足够的送风能力。 (2)送风均匀稳定有良好的调节性能。 (3)有一定的风量、风压调节范围。 (4)应尽量使鼓风机安全、经济运行。 8.提高高炉炉衬寿命的措施有哪些? 答:(1)均衡炉衬; (2)改进耐火砖质量,不断开发新型耐火材料。

炉外精炼复习专用资料

炉外精炼复习 炉外精练对耐火材料提出新的挑战:?强力搅拌?真空?高温?特殊性能熔渣?钢水洁净度:对成分和夹杂物的特殊要求 炉外精炼出现和发展原因:电炉炼钢的不足(脱S,还原渣有较强的脱硫能力,但炉内渣钢 接触面积太小,脱硫能力未充分利用;脱【H】在氧化期【H】降低到2.5-3ppm,在还原期又回升;脱【O】在还原期【O】≤80ppm,终脱氧后【O】≤30ppm,出钢过程回升100-200ppm;新技术不能充分发挥超高功率电弧炉的作用)转炉炼钢的不足(温度成分不均匀,脱【C】一般出钢[C]≥0.04%,很难将[C]控制在≤0.02%下出钢,脱【O】一般出钢[O]≥500ppm,出钢合金化后[O]≥100ppm;脱【S】脱硫率为30%左右;若铁水[S]≤0.03%,出钢[S]≤0.02%;若铁水[S]0.002-0.005%,出钢[S]0.004-0.008%;脱【P】脱磷率≥90%,终点[P]0.010-0.015%,出钢过程中回磷) 炉外精炼的作用和地位:1 提高质量、扩大品种的主要手段2 优化冶金生产流程,提高生产效率,节能降耗、降低成本主要方法3 炼钢-炉外精炼-连铸-热装轧制工序衔接4 连铸工艺快速发展的需要 炉外精炼的经济合理性:1提高初炼炉的生产率2 缩短生产周期3 降低产品成本4 产品质量稳定与提高 炉外精炼的任务1 钢水成分和温度的均匀化2 精确控制钢水成分、温度 3 脱氧、脱硫、脱磷、脱碳 4 去除钢中气体(氢、氮)及夹杂物 5 夹杂物形态、成分控制 炉外精炼:是将在传统工艺的常规炼钢炉中完成的精炼任务:去除杂质(包括不需要的元素、气体和夹杂)、成分和温度的调整和均匀化等任务,部分或全部地移到钢包或其他容器中进行。因此,炉外精炼也称为二次精炼或钢包冶金。 炉外精炼分类:真空精炼法,非真空精炼法,渣洗精炼法 炉外精炼采用的基本手段:1 渣洗2 真空3 搅拌4 加热5 喷吹 渣洗:用合成渣来处理钢液。 渣洗工艺主要有:1)异炉渣洗;2)同炉渣洗; 3)混合炼钢 吹氩的一些方法:(1)钢包吹氩(2)SAB法,又称CAS法(3) CAB 真空脱气的方法:(1)真空浇注,又称VC法(2) 真空室钢包脱气法(3)倒包法,又称SLD 法 (4)出钢过程中的真空脱气,简称TD法(5)连铸在线真空脱气法(6)芬克尔法,在我国通常称为VD法(7)ISLD法(8)VSR法 大吨位钢液的真空脱气方法:(1)DH法,我国又称提升脱气法或虹吸法。(2)RH法(3)PM 法 带有加热装置的炉外精炼方法:电弧加热法(1-4),化学加热法(5.6 )属于这些方法的有:(1)LF,加带有真空手段则称为LFV (2)GRAF (3)ASEA-SKF (4)V AD (5)CAS-OB (6)铝氧加热法 低碳合金钢(不锈钢)钢液的精炼方法:(1) VOD (2) SS-VOD (3) RH-OB (4) AOD(5) CLU 合金或精练剂(固体料)的添加方法的两种类型:(1)将块状反应剂变成粉剂,用气体载流喷入液态熔池中;(2)将具有较大反应界面的反应剂固体料,用机械的方法使其迅速地穿过渣层而进入液态熔池中,单独地或与其他精炼手段组合成一系列新的炉外精炼方法。属于这类的有:(1)IRSID (2)TN法(3)SL法 (4)ABS法 (5)WF法 (6)柱塞式料斗罩。 炉外精炼的三个特点1 二次精炼 2 创造较好的冶金反应的热力学、动力学条件 3 二次精炼的容器具有浇注的功能 对精炼手段的要求:1 独立性 2 精练作用工序时间可以控制 3 精练作用能力可以控制 4 精炼手段的作用能力再现性要强 5 便于与其他精炼手段组合 6 操作方便、设备简单、基建投资和运行费用低 渣洗 固体渣的优点:成本相对预熔渣较低;原材料容易获得;操作简单。 固体渣的缺点:渣不易完全熔化;易产生偏析,性能不稳定;易水化,影响精炼效果;使钢液[H]增加,引起质量问题 预熔渣的优点:成分均匀,性能稳定;储存时不易吸水;成渣均匀,速度快;粉尘少,对环境污染小;有较强的吸附钢中非金属夹杂物的能力;综合脱硫率高。 渣洗用合成渣考虑指标1)成分2)熔点3)流动性4)表面张力5)还原性 用于渣洗的合成渣一般为CaO-Al2O3渣系,分:◆石灰-粘土渣◆石灰-高岭土渣◆石灰-火砖块渣 ★渣熔点:1350 ~1450 ℃温度低于1550℃时仍保持良好的流动性 渣洗的精炼作用:(1) 合成渣的乳化和上浮(2) 合成渣对钢中元素脱氧能力的影响(3) 扩散脱氧(4) 去除夹杂(5) 脱硫 渣洗中去除夹杂,主要有两方面的作用:◆一方面是钢中原有夹杂与乳化渣滴碰撞,被渣滴吸附、同化而随渣滴上浮而去除。◆另一方面是促进了二次反应产物的排出,从而使成品钢中夹杂数量减少 影响钢渣间脱硫反应的因素:?炼钢温度的影响;?炉渣碱度的影响;?炉渣中(FeO)的影响;?金属液成分的影响; 脱硫的有利条件:高温,高碱度,低(FeO),好流动性。 硫的分配系数影响因素◆渣成分;渣中(FeO),Ls渣中(CaO)/ (FeO), Ls ◆流动性;向碱度 3.4-3.6的渣中加入13-15%的CaF2,Ls提高到180-200 ◆钢包吹氩或倒包能加强钢液与炉渣的混合,Ls可增加到原来的1.5-2.0倍。 提高脱硫速率的措施:?反应界面积A越大, 脱硫速率就越快。熔池沸腾程度,渣钢间的 乳化状况,喷吹搅拌的程度等均对渣、钢界 面的大小产生影响。 ?炉渣粘度低、熔池活跃、钢水和炉渣的含 硫量差值大时,km、ks大,脱硫速率快。 ?炉渣碱度、炉渣氧化性和熔池温度等操作 工艺条件均对Ls产生影响,一切提高Ls的 措施均可促进脱硫反应。 加快脱硫措施:(1)增大碱度不仅使Ls提高, 而且也在一定范围内提高脱硫的传质系数。 (2)提高温度以提高硫在渣中的扩散系数 (3)搅拌熔池增大钢渣界面以加速脱硫。(4) 在高碱度、渣钢脱氧良好的条件下进行,以 保证大的脱硫速度。 真空 真空对以下冶金反应产生影响:气体在钢液 中的溶解和析出;用碳脱氧;脱碳反应;钢 液或熔解在钢液中的碳与炉衬的作用,合金 元素的挥发;金属夹杂及非金属夹杂的挥发 去除。 ?真空只对脱气、碳脱氧、脱碳等反应产生 较为明显的影响。 (1)钢液脱气的热力学 氢和氮在各种状态的铁中都有一定的溶解 度,氢溶解过程吸热,故溶解度随温度的升 高而增加。 气体在钢中的溶解度取决于温度、相变、金 属成分以及与金属相平衡的气相中该气体的 分压: 1) 氢和氮在液态纯铁中溶解度随温度升高而 增加; 2) 固态纯铁中气体的溶解度低于液态; 3) 氮在固态γ-Fe中的溶解度随温度的升高 降低,原因是有氮化物析出。 4) 在910℃发生α-Fe向γ-Fe转变,1400 ℃ 时发生γ-Fe向δ-Fe转变,溶解度也发生突 变。在奥氏体中因晶格常数大能溶解更多的 气体。 决定钢中含氢量的不是大气中氢的分压,而 应该是空气中的水蒸汽的分压和炼钢原材料 的干燥程度。 钢液脱气的动力学 1)脱气反应的步骤,溶解于钢液中的气体向气 相 的迁移过程,由以下步骤所组成:a.通过对 流或扩散(或两者的综合),溶解在钢液中的气 体原子迁移到钢液-气相界面; b.气体原子由溶解状态转变为表面吸附状 态; c.表面吸附的气体原子彼此相互作用,生成 气体分子; d.气体分子从钢液表面脱附; e.气体分子扩散进入气相,并被真空泵抽出。 真空脱气的速率取决于步骤a的速率,即溶 解在钢中的气体原子向钢—气相界面的迁移 脱气过程三个环节:1)由液相向气-液界面 传质;2)在气-液界面的化学反应;3)由气- 液界面向气相的传质 因此脱H、脱N、脱O等把第一环节(由液 相向气-液界面传质)看作是脱气过程的限制 性环节。 钢液的脱气速度决定于脱碳速度和原始钢液 的气体含量。 为降低钢中的气体采取的措施:1)使用干燥 的原材料和耐火材料:钢液中溶解的氧量对 氢在钢液中的溶解度有很大影响;2)降低与钢 液接触的气相中气体的分压:3)在脱气过程中 增加钢液的比表面积;4)提高传质系数:5) 利用生成的氮化物被去除以脱氮; 在炉外精炼常用的工作压力(133Pa左右)下, 碳的脱氧能力超过了硅、铝的脱氧能力。 为有效进行碳真空脱氧采取的措施:1 避免 真空处理前用铝、硅等强脱氧剂对钢液脱氧; 2 为了加速碳脱氧过程,可适当加大吹氩量; 3 在真空碳脱氧的后期,向钢液中加入适量 的铝、硅以控制晶粒、合金化和终脱氧;4 为 了减少由耐火材料进入钢液中的氧量,浇注 系统的耐火材料应选用稳定性较高的材料。 电炉炼钢中应用氧气的目的主要是助熔和脱 碳 电炉吹氧的方法主要是用吹氧管从炉门插入 熔池吹氧,国外还有用水冷喷枪自炉顶垂直 插入,以高速氧气流冲击熔池表面。这两种 吹氧方法的化学反应是完全一样的,但由于 供氧条件有所不同,所以其脱碳速率有较大 的差别 搅拌 搅拌就是向流体系统供应能量,使该系统内 产生运动。 吹氩搅拌效果:1)调温2)混匀3)净化 钢包吹氩二种型式 ◆底吹大多数炉外精炼的吹氩型式是通过安 装在钢包底部一定位置的透气砖(或其他型式 的喷口),将氩气吹入钢液。 ◆顶吹也有采用类似塞棒的吹氩喷枪,插入 钢包内的钢液中,在接近包底处将氩吹入钢 液。 炉外精炼中应用搅拌的目的在于:1)使钢液的 成分和温度均匀;2)加速反应物和反应产物的 传输,控制冶金反应;3)促进钢中杂质的聚集 和上浮。 加热 影响钢液冷却速率的因素:钢包的容量(即 钢液量);钢液面上熔渣覆盖的情况;添加材 料的种类和数量;搅拌的方法和强度;钢包 结构(包壁的导热性、钢包是否有盖);使用前 的烘烤温度等。 无加热手段的炉外精炼装置,精炼过程中钢 液的降温常用以下两种办法来解决:①提高 出钢温度,②缩短炉外精炼时间。 加热的手段:电弧加热,电阻加热,化学加 热 燃料燃烧加热不足之处:(1)由于燃烧的火焰 是氧化性的,而炉外精炼时总是希望钢液处 在还原性气氛下,这样钢液加热时,必然会 使钢液和覆盖在钢液面上的精炼渣的氧势提 高,不利于脱硫、脱氧精炼反应的进行;(2) 用氧化性火焰预热真空室或钢包炉会使其内 衬耐火材料处于氧化、还原反复交替作用下, 从而使内衬的寿命降低;(3)真空室或钢包炉 内衬上不可避免会粘上一些残钢,当使用氧 化性火焰预热时,这些残钢的表面会被氧化, 而在下一炉精炼时,这些被氧化的残钢就成 为被精炼钢液二次氧化氧的来源之一;(4)火 焰中的水蒸气分压将会高于正常情况下的水 蒸气分压,特别是燃烧含有碳氢化合物的燃 料时,这样将增大被精炼钢液增氢的可能性; (5)燃料燃烧之后的大量烟气(燃烧产物),使得 这种加热方法不便于与其他情炼手段(特别是 真空)配合使用。 电阻加热利用石墨电阻棒作为发热元件, 通以电流,靠石墨棒的电阻热来加热钢液或 精炼容器的内衬。DH法及少部分的RH法就 是采用这种加热方法 电阻加热除带备有一套专用的供电设备外, 其加热效率也较低,这是因为这种加热方法 是靠辐射传热。DH法使用电阻加热后,可减 缓或阻止精炼过程中钢液的降温 喷吹 喷射冶金方法的缺点:粉状物料的制备、贮 存和运输比较复杂,喷吹工艺参数(如载气 的压力与流量、粉气比等)的选择对喷吹效果 影响密切,喷吹过程熔池温度损失较大,以 及需要专门的设备和较大的气源 (1)固体粉粒流动的条件 在一般条件下固体粉粒不具备流动性。若要 将粉粒喷入金属熔池深处,就必须使固体粉 粒具有流体的性质。为此,要使粉粒能够稳 定地悬浮在气体中,使之有可能随气体流动 而流动。这种使固体粉粒获得流动能力的技 术称为流态化技术。 根据气流速度和粉粒状态的变化,可以将整 个流态化过程划分为三种基本状态:固定床、 流态化床和颗粒自由沉降。 钢中的氧化物、硫化物的性状和数量对钢的 机械和物理化学性能产生很大的影响,而钢 液 的氧与硫含量,脱氧剂的种类,以及脱氧脱 硫工艺因素都将使最终残存在钢中的氧化 物、硫化物发生变化。铝脱氧产物的数量和 形状是使连铸中间包水口堵塞的主要原因。 非金属夹杂的变性处理就是向钢液喷入某些 固体熔剂,即变性剂,如硅钙、稀土合金等, 改变存在于钢液中的非金属夹杂物的性质, 达到消除或减小它们对钢性质的不利影响, 以及改善钢液的可浇注性,保证连铸工艺操 作顺利进行。 非金属夹杂物的变性剂一般应具有如下条 件:与氧、硫、氮有较强的相互作用能力; 在钢液中有一定的溶解度;在炼钢温度下蒸 汽压不大;操作简便易行,以及收得率高成 本低。钛、锆、碱土金属和稀土金属等都作 为变性剂。生产中大量使用的是硅钙合金和 稀土合金。 喂丝-合金合金芯线处理技术:合金芯线处理 技术,简称喂丝,它将Ca-Si、稀土合金、铝、 硼铁和钛铁等多种合金或添加剂制成包芯 线,通过机械的方法加入钢水深处,对钢液 脱氧、脱硫,进行非金属夹杂物变性处理和 合金化等精炼处理,以改善冶金过程,提高 钢的纯净度,优化产品的使用性能,降低处 理成本等。 喂丝技术和射弹法(即将合金添加剂以弹丸 的形式射入钢液的精炼方法) (1)包芯线是喂丝法用来处理钢液的材料,将 它加入钢液脱氧、脱硫、控制非金属夹杂物 形态或合金化。 包芯线是用低碳钢薄带把芯部材料包裹压制 而成的。根据芯部材料不同,包芯线可分为 塑性和脆性两大类。 包芯线表观质量要求: 1)铁皮接缝的咬合程度若铁皮接缝咬合不 牢固,将使芯线在弯卷打包或开卷娇直使用 时产生粉剂泄温,或在贮运过程中被空气氧 化。 2)外壳表面缺陷包覆铁皮通常是厚度为 0.2-0.6mm的低碳带钢,在生产或贮运中易被 擦伤或锈蚀,导致芯料被氧化。 3)断面尺寸均匀程度芯线断面尺寸误差过 大将使喂线机工作中的负载变化过大,喂送 速度不均匀,影响添加效果。 包芯线内部质量要求:1)质量误差单位长度 的包芯线的质量相差过大,将使处理过程无 法准确控制实际加入量。一般要求质量误差 小于4.5%。2)填充率单位长度包芯线内 芯料的质量与单位包芯线的总质量之比表示 包芯线的填充率,通常要求较高的填充率。 3)压缩密度包芯线单位容积内添加芯 料的质量。压缩密度过大将使生产包芯线时 难于控制其外部尺寸。反之,在使用时因内 部疏松芯料易脱落浮在钢液面上,结果降低 了其使用效果。4)化学成份包芯线的种类由 其芯料决定。芯料化学成份准确稳定是获得 预定冶金效果的保证。 喂丝机是实现向钢液喂入包芯线的机械,喂 丝机有两种,即单线和双线,整机由两部分 组 成。 炉外精炼工艺 预熔型精炼剂的特点:1)该渣系可同时脱 氧和脱硫,净化钢液。在炼钢温度下为液态, 能有效地吸附钢中的夹杂物。 2)同时该渣 系属还原渣,隔气性较好,可防止钢水二次 氧化,减少二次氧化的弥散氧化物夹杂,保 护钢液,避免吸氧和吸氮。 3)该渣不吸潮 不粉化,渣洗过程中无烟尘(与混合型和预 烧型相比),利于减少环境污染 使用建议 1)加入方式。对于小容量转炉,将精炼剂全 部加入包底;对于大容量转炉,既可全部加 入包底,也可50%加入包底,50%随合金加 入。 2)加入量。一般情况下,建议按4~6kg/t 钢使用;如果为了转炉出钢过程快速脱硫、 或在终点钢水氧化性强、出钢下渣量大的情 况下,则按6~8kg/t钢使用。 对合成渣适用范围评价:◆ 1 )可广泛用于 钢包渣的改质◆ 2)可广泛用于作为LF炉 的基础渣◆ 3 )在钢厂铁水预脱硫能力不充 分和不具备钢水精炼脱硫的情况下,当出钢 钢水硫高时,可使用合成渣用于脱硫。 “钢包吹氩”钢包内喷吹惰性气体(Ar气) 搅拌工艺(底吹或喷吹法) 作用:均匀钢水成分和温度;加速合金料和 脱氧剂的熔化;减少钢中氧化物夹杂的含量; 改善钢水的凝固性能。方式1 氩枪(顶吹)2 透气砖(底吹) 带盖钢桶吹氩法CAB:它与SAB的不同在于钢 包采用滑动水口,用钢包盖代替沉入罩。出 钢后或出钢时,渣钢分离,出完钢后吹氩加 钢包盖 CAB工艺要点 1 加盖吹氩,防止了空气进入,桶内气氛中 氧含量就减少至几乎完全消失,而CO、CO2 及Ar含量逐渐增加,桶内气氛就变成还原性 气氛了。 2 加盖保温,温降较小,处理时间一般为 13-15min。钢桶烘烤温度≥ 700℃ 3 处理用渣成分 ,扒掉氧化渣,再加入合成 渣进行吹氩。合成渣的要求:熔点低、流动 性好 CaO:SiO2:Al2O3 =40:40:20渣中氧含量 ≤ 1-2% CAS法采用强吹氩工艺将渣液面吹开后,将 封闭的浸渍钟罩内迅速形成氩气保护气氛, 避免了钢水氧化的工艺。这一吹氩工艺通常 称为CAS法,CAS法不仅提高了吹氩强度,而 且钟罩内氩气氛使合金收得率提高,又使钢 包吹氩工艺增加了合金微调的功能。 SAB法又称CAS法,其特点是除底部吹氩外, 在钢包液面上加一沉入罩,罩内充有从钢液 中排出的或专门导入的氩气。通过罩上方的 加料口,可添加合成渣料和微调钢液成分用 的合金。由于罩内气氛和液面上初炼炉炉渣 很少,从而保证合全回收率的稳定。 密封吹Ar合金化,(cas)优点:A 均匀钢水 成分和温度,且控制快速、准确,操作方便;B 提高合金收得率,且稳定;C 净化钢液,去除 夹杂物,连铸坯质量提高;D 基建、设备投资 少,操作费用低。 在CAS上增设顶吹吹氧枪和加铝丸设备,通 过溶入钢水内的铝氧化发热,实现钢水升温, 通常称为CAS-OB工艺。 CAS-OB工艺的工作原理是在一个密闭、惰性、 无渣的环境下,通过铝的氧化反应放热使钢 水升温,并在此惰性气氛下加入合金。 CAS-OB装置设备组成:精炼钢包及钢包 车;CAS浸渍升降系统;OB供氧系统;铝丸 加入系统、合金加料系统;底吹氩控制系统; 计算机和自动化检测控制系统; CAS-OB的冶金功能和技术优点:(1)钢 液升温和精确控制钢水温度;(2)促进夹杂物 上浮,提高钢水洁净度;(3)精确控制钢液成 分,实现窄成分控制;(4)均匀钢水成分和温 度; (5)与喂线配合,可进行夹杂物的变性处理。 CAS-OB的操作工艺:(1)吹氧升温和终 点温度控制。(2)吹Ar工艺与夹杂物去除。 (3)合金微调工艺。 AOH 法使用一支消耗性的陶瓷喷枪,插入钢 液中吹氧,吹入的氧与溶解在钢液中的铝反 应,铝的氧化放热加热了钢液 AOH法与CAS-OB一样,具有较快的升温速率 和较高的热效率。由于用浸入式氧枪吹氧, 所以氧气利用率也较高。 这类化学热法的突出优点是设备简单、投资 和操作费用低、热效率高、升温速率大。在 转炉、连铸车间应用这类加热方法,可以有 效地提高连铸比,同时还可以降低转炉的出 钢温度,提高转炉的炉衬寿命。 AOH和CAS-OB工艺上的区别: 加入铝 (AOH)喂铝丝喂薄钢皮包裹的铝丝 ; (CAS-OB)通过浸入罩上方的加料口加入块状 铝 吹氧(AOH)使用耐火陶瓷制成的氧枪,插入 钢液熔池中; (CAS-OB)氧枪插入浸 入罩内向钢液面顶吹氧 吹氩搅拌 (AOH)吹氩枪插入钢液吹氩和辅 以包底设置透气砖吹氩 (CAS-OB) 全程底吹氩 钢包炉LFLF的工艺优点:精炼功能 强,适宜生产超低硫、超低氧钢;具有电弧 加热功能,热效率高,升温幅度大,温度控 制精度高;具备搅拌和合金化功能,易于实 现窄成分控制,提高产品的稳定性;采用渣 钢精炼工艺,精炼成本低;设备简单,投资 较少。 LF的精炼工艺:(1)加热与温度控制;(2) 白 渣精炼工艺;,白渣精炼是LF工艺操作的核 心,也是提高钢水纯净度的重要保证。白渣 精炼的工艺要点是:◆出钢挡渣,控制下渣 量≤5kg/t;◆钢包渣改质,控制包渣R≥2.5, w(TFe+MnO)≤3.0%;◆白渣精炼,一般采用 Al2O3-CaO-SiO2系炉渣,控制包渣碱度R≥4, 渣中w(TFeO+MnO)≤1%,保证脱硫、脱 氧效果;◆控制LF内气氛为弱氧化性,避免 炉渣再氧化;◆适当搅拌,避免钢液面裸露, 并保证熔池内具有较高的传质速度。(3)合金 微调与窄成分控制 实现合金微调的主要措施 ①在线建立快速分析设施,保证分析响应时 间≤5min;②精确估算钢水重量和合金收得 率; ③钢水脱氧良好,实现白渣精炼;④计算机 在线准确计算各种合金加入量,保证钢水成 分 ⑤的准确性与稳定性。 对LF精炼渣的要求:高碱度以利于脱硫;低 氧化性以利于脱氧;好的流动性以利于渣-钢

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